FY5 · 2 op · Valinnainen

Jaksollinen liike ja aallot

Miksi kappaleet pyörivät ja värähtelevät, ja miten aallot etenevät?

17 oppituntia

Oppitunnit

1. Pyöriminen ja tasapaino

   Luku 1Momentti: voiman kiertävä vaikutus

   Miksi tiukkaan juuttunut pyöränmutteri aukeaa pitkällä avaimella, vaikka lyhyellä avaimella yhtä suuri voima ei saa sitä liikkumaan?
2. Luku 2Kappaleen tasapaino: voimat ja momentit

   Miksi maalauspukkien päällä olevan lankun ulokkeelle voi nostaa maalipurkin, mutta vain tiettyyn kohtaan asti ennen kuin lankku kaatuu?

3. Ympyräliike ja gravitaatio

   Luku 3Ympyrärata: jaksonaika ja ratanopeus

   Miksi karusellin reunalla seisova lapsi kiitää paljon lujempaa kuin keskitangon vieressä seisova, vaikka molemmat tekevät kierroksen yhtä nopeasti?
4. Luku 4Normaalikiihtyvyys ja ympyräliikkeen liikeyhtälö

   Miksi auto suistuu liukkaassa kaarteessa ulos tieltä?
5. Luku 5Kappaleiden välinen gravitaatiovoima

   Miksi pudonnut omena syöksyy Maata kohti, mutta Maa ei näytä liikahtavankaan omenaa kohti?
6. Luku 6Satelliitit ja planeetat ympyräradalla

   Miksi Kansainvälinen avaruusasema ISS ei putoa Maahan, ja miksi astronautit leijuvat sen sisällä?

7. Värähtelyt

   Luku 7Värähtelyn suureet: jaksonaika, taajuus ja amplitudi

   Miksi keinuvan lapsen liikkeen voi kertoa muutamalla luvulla, vaikka keinu on joka hetki eri kohdassa?
8. Luku 8Jousivoima ja jousen energia

   Miksi flipperin laukaisin ampuu kuulan sitä kovempaa, mitä pidemmälle sen jousta puristetaan?
9. Luku 9Jousivärähtelijä ja heiluri

   Miksi jokainen keinu, heiluri ja jousen varassa pomppiva kappale värähtelee omassa tahdissaan, ja mikä sen tahdin määrää?

10. Aaltoliike

    Luku 10Aaltojen synty ja eteneminen

    Miksi tolpassa roikkuva kello kilahtaa, kun pitkän narun toista päätä heilautetaan kerran, vaikka kukaan ei koske kelloon?
11. Luku 11Aalto kohtaa esteen tai raon

    Miksi aallot ylettyvät aallonmurtajan kapeasta aukosta myös sataman nurkkiin eivätkä kulje vain suoraan aukon kohdalle?
12. Luku 12Aaltojen yhteisvaikutus: superpositio ja interferenssi

    Miksi kahden samaa ääntä soittavan kaiuttimen edessä kävellessä ääni välillä voimistuu ja välillä lähes katoaa?
13. Luku 13Seisova aalto: solmut, kuvut ja ominaistaajuudet

    Miksi kitaran kieli soi aina samalla sävelellä, kun sitä näppää, ja miksi sävel nousee, kun kieltä painetaan otelautaa vasten tai kun sitä kiristetään?

14. Ääni

    Luku 14Ääni aaltona: korkeus, sointiväri ja Dopplerin ilmiö

    Miksi ohi ajavan ambulanssin sireeni kuulostaa madaltuvan juuri ohitushetkellä, vaikka sireeni itse soi koko ajan samalla tavalla?
15. Luku 15Intensiteetti ja desibeliasteikko

    Miksi äänen voimakkuus ilmoitetaan desibeleinä eikä watteina neliömetriä kohti, ja mitä desibelilukema oikeastaan kertoo?
16. Luku 16Melu, akustiikka ja äänentoisto

    Miksi muutaman tunnin konsertti voi vaurioittaa kuuloa pysyvästi, vaikka ääni ei tunnu kivuliaalta?
17. Luku 17Soveltava luku: ultraäänikuvaus ja maanjäristysaallot

    Miksi ultraäänilaite pystyy piirtämään kuvan kehon sisältä pelkkien kaikujen avulla, ja miksi anturin alle levitetään ensin geeliä?